منو
 صفحه های تصادفی
روابط ایران با کشور فرانسه
برنج
گوزن بالدار ‌آبی
هنر زنان
دانشکده‌ علوم دانشگاه تهران
گوجه
گالن
سنجاقک
نمودار زیست آهنگ در تنیس
امام چهارم و لقب سجاد
 کاربر Online
244 کاربر online
 : فیزیک
برای پاسخ دادن به این ارسال باید از صفحه قبلی اقدام کنید.   کاربر offline دبیر گروه فیزیک 3 ستاره ها ارسال ها: 2228   در :  سه شنبه 07 دی 1389 [12:47 ]
  آزمایش پارادوکس قانون ارشمیدس
 

آزمایش پارادوکس قانون ارشمیدس

وسایل مورد نیاز: قطعه ای پارافین با سطح مقطع صاف، ظرف استوانه ای، آب
تئوری آزمایش: اگر جسمی در آب غوطه ور باشد، به سطح آن نیروی فشار وارد می شود. چون در داخل مایع فشار با افزایش عمق زیاد می شود، می توان نتیجه گرفت که برآیند نیروهای فشار رو به بالا است. مثلاً اگر وزنه ای را که به قلاب ترازوی فنری آویزان است، در آب فرو ببریم، ترازو عدد کوچکتری را نشان می دهد. برآیند نیروی های فشار وارد بر جسم غوطه ور در مایع را نیروی شناوری می نامند.

اصل ارشمیدس بیان می کند: نیروی شناوری وارد بر جسمی که در مایعی غوطه ور است برابر با نیروی گرانشی وارد بر مایع از طرف حجم اشغال شده توسط جسم است.

در واقع اگر وزن جسم از وزن مایع جابه جا شده بیشتر باشد، جسم فرو می رود یعنی به پایین حرکت می کند. اگر وزن جسم از وزن مایع جابه جا شده کمتر باشد ، جسم شناور می شود و تا سطح مایع بالا می آید. اگر وزن جسم دقیقاٌ مساوی وزن مایع جابه جا شده باشد، جسم در داخل مایع به حال تعادل قرار می گیرد. برای مثال تخم مرغ در آب شیرین فرو می رود اما در آب شور شناور می شود.

به بیان دیگر اگر چگالی جسمی از چگالی آب کمتر باشد باید تا سطح آب شناور شود. در آزمایش زیر چون چگالی پارافین کمتر از آب است، باید تا سطح آب شناور شود، اما این اتفاق نمی افتد زیرا پارافین با آب تر نمی شود و آب بین قطعه پارافین و ته ظرف نفوذ نمی کند. از اینرو نیروهای فشار بر سطح آب بر سطح قطعه پارافین اثر نمی کند. اگر قطعه پارافین را کج کنیم تا آب به زیر سطح نفوذ کند، پارافین شناور می شود.

انجام آزمایش:
1- قطعه ای پارافین با سطح مقطع صاف را در ته ظرف قرار می دهیم.
2- با احتیاط در ظرف آب می ریزیم.
3- با وجود اینکه چگالی پارافین کمتر از آب است، اما پارافین تا سطح آب شناور نمی شود. آیا این مشاهده با اصل ارشمیدس در تناقص است.
4- اگر ظرف را کمی کج کنیم، می توان پارافین را روی سطح لغزاند ولی تا سطح بالا نمی آید.

تصویر

  امتیاز: 0.00